تحليل المكونات المستقلة
 | هذه المقالة بها مشكلات متعدِّدة. فضلًا ساعد في تحسينها أو ناقش هذه المشكلات في صفحة النقاش.
|
In signal processing, تحليل المكونات المستقله
تحليل المكونات المستقلة
هى طريقة لفصل مجموعة من الإشارات .... باعتبار إن الإشارات مستقلة إحصائياً عن بعضها .
لتوضيح الفكرة أكثرسوف نعرضها بمثال مبسط و هو وجود أشخاص كثيرة فى حجرة و علينا فصل هذه الأصوات..فإن طرقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة تعطى نتائج جيدة لكن يجب ان نفرض فرضين و هما:
1)إشارات مصدر مستقلة عن بعضها البعض.
2)القيم في كل إشارة مصدر لها توزيعات غير التمويه.
و فى هذه الدراسة سنعرض طريقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة فى فصل إشارة كهربية المخ عن الأشارات الناتجة عن حركات العين التى تؤثر بدرجة كبيرة على القياس السليم لإشارة كهربية المخ .
نظرة عامه
إن حركة العين تشكل صعوبة بالغة فى تحليل الأشارة الكهربية للمخ.
إن نشاط حركة العين يمكن أن يقاس بطرق عديدة منها:
طريقة وضع حساسات فوق و حول العين ليسجل الإشارة الناتجة عن حركة العين ثم أخذ الإشارة الناتجة عن حركة العين و طرحها من الأشارة الكهربية للمخ.
و لكن هذه الطرقة لها عيوبها :
أ- هذه القياسات تفسد و تشوش على الإشارة الكهربية للمخ بسبب ان الحساسات التى فوق وحول العين قريبة من المخ.
ب- إن الطرق المستخدمة لإزالة إشارات العين تحسب رياضياً إما فى مجال الوقت أو التردد و هما الإثنين يعتمدوا على جودة الإشارة الكهربية للمخ
هما الأثنين (الإشارة الكهربية للمخ و الإشارة الكهربية الناتجة عن حركة العين) لديهم نفس القصور بسبب ضعف الأستقلالية بين الإشارة الكهربية للمخ و الإشارة الكهربية الناتجة عن حركة العين.
و من هنا يظهر أهمية طريقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة .
طريقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة
ما هى طريقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة؟
إن طريقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة تستخدم بواسطة المعادلة الأمثل (الهادفة)المستخدمة التى تقوم بالقياسات التقريبية بين عناصر المعادلة .
هذه الطريقة يمكن كتبتها كمعادلة رياضية كلآتى: X=AS حيث ان :
S=(S1,S2,…..Sm)T هى إتجاه المصادر المستقلة .
هذه المصادر المستقلة مختلطة عن طريق نظام خطى (محدد مختلط) وهو "A".
هذه الإشارات التى يمكن قياسها هى إشارات مختلطة و نحن نسميها X=(X1,X2……Xn)T
فى هذه الحالة المصدر Sو النظام المختلطِ A غير معلومين , نحن فقط نقيس الإشارات المختلطة X
فصل المصدر يمكن إعتباره بالتحكم فى وزن المحدد W (فهى تدعى محدد فصل) و يضرب هذا المحدد فى المصدرS فينتج ما يسمى بالخرج U هو مؤلف من المصادر U=WX و الخرج هو تقييم المصدر بإستقلالية العناصر و W تحسب كمعكوس محدد المختلط A
تطبيق طريقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة على الإشارة الكهربية للمخ
فاستخدام طريقة تحليل المكونات (العناصر)المستقلة فى فصل المصدر للمعلومات الكهربية للمخ هى أفضل الطرق للأسباب الآتية:
1-الإشارة الناتجة عن حركة العين و الإشارة الكهربية للمخ كلا منهما له تردد مختلف و خواص مختلف.
2- يمكن معرفتها بطريقة سهلة فى حالة ان سعة الأشارة الناتجة عن حركة العين عالية و عندما تكون الإشارة بطيئة.
تحليل كهربية المخ
فإن صفوف المحدد X هى عبارة عن إشارات كهربية المخ بواسطة الحساسات المختلفة و العواميد هى القياسات المسجلة عند نقط مختلفة للوقت
الصفوف لمحدد الخرج U=WX و معكوس W يشير الى المحدد المختلط
وفى إحدى المستشفيات الخاصة بالجهاز العصبى فى مونتريال بكندا....قام الدارسين بأخذ إشارة كهربية المخ من 12 مريض بمعدل 200 إشارة فى الثانية الواحدة و ظهر الرسم البيانى كالآتى :